Témata pro přípravu k praktické maturitní zkoušce z odborných předmětů obor strojírenství, zaměření počítačová grafika
Práce budou provedeny na PC pomocí CAD, CAM, Word a vytištěny. Součástí práce může tedy být i program pro obrábění na NC stroji – soustruh, frézka
STAHOVÁK Proveďte konstrukční návrh a vypracujte výrobní dokumentaci dvoučelisťového stahováku. Stahovákem má být vyvinuta maximální síla … kN, při pracovním zdvihu h = …. mm a průměru stahované součásti D = … mm. Pro konstrukci součástí stahováku volte oceli vhodné k zušlechťování a povrchovému kalení. Nakreslete a popište schéma stahováku. Ke každému návrhu a výpočtu nakreslete schematický obrázek. Navrhněte a zkontrolujte šroub Navrhněte a zkontrolujte ovládací vratidlo. Navrhněte a zkontrolujte příčník s maticí. Navrhněte a zkontrolujte čelist. Navrhněte a zkontrolujte čep čelisti. Zhotovte 3D model stahováku pomocí CAD programu. Zhotovte výkres sestavy. Vypracujte kusovník. Vytvořte výrobní výkresy zadaných součástí. Vypracujte technologický postup výroby čelisti včetně tepelného zpracování a postup výroby příčníku.
1
OJNICE SPALOVACÍHO MOTORU Jedná se o ojnici zážehového čtyřdobého čtyřválcového spalovacího motoru určeného pro osobní automobil Motor má mít efektivní výkon Pe = ….kW při jmenovitých otáčkách nj = ….1/min. Je volen střední efektivní tlak pe = 0,9 MPa, zdvihový poměr λ = 0,95, klikový poměr l/R = 4 Maximální spalovací tlak by neměl překročit hodnotu pmax = …. MPa. Vypočtěte průměr pístu /válce/ D. Vypočtěte zdvih pístu L. Navrhněte délku pístního čepu, šířku ojničního oka a vypočítejte průměry pístního čepu. (volte mat.) počítejte na ohyb a kontrolujte tlak. Navrhněte průměr klikového čepu a šířku dolní ojniční hlavy. Navrhněte průřez dříku ojnice a zkontrolujte jej. (materiál volte) Zhotovte 3D model úplné ojnice pomocí CAD programu. Zhotovte výkres sestavy ojnice. Vypracujte kusovník. Vytvořte výrobní výkres obrobeného výkovku. Navrhněte výkovek ojnice, tj. Určete přídavky na obrábění a technologické přídavky. Zvolte dělící rovinu a vše zakreslete do obrázku. Zakótujte potřebné rozměry. Určete polotovar – materiál, hmotnost. Nakreslete tvar a velikost přířezu, ze kterého bude ojnice vykována a tvar předkovku pro zápustkové kování. Zvolte tvářecí stroj. Určete přibližnou přetvárnou práci, teplotu tváření a přetvárnou pevnost. Navrhněte zápustkovou dutinu - procentuelní zvětšení rozměru zápustkové dutiny z důvodu tepelné roztažnosti - mezní úchylky rozměrů dutiny zápustky - velikost a tvar výronku – nakreslete obrázek Určete střižnou sílu k odstřižení výronku a tepelné zpracování výkovku. Nakreslete pomocí CAD model výkovku ojnice s modelem zápustkové dutiny.
2
PŘEVODOVKA Vypracujte výpočtovou a výrobní dokumentaci pro výrobu předlohové hřídele převodovky. Jedná se o tříhřídelovou převodovku např. třístupňovou s reverzním stupněm. Převodovka je nejvíce zatížena při vstupních otáčkách n1 = 2000 1/min a přenášeném výkonu 70 kW. Je požadováno, aby předlohová hřídel byla vyrobena jako jeden celek s nejmenším ozubeným kolem. Počty zubů a modul ozubení je již navržen. Nakreslete schéma převodovky. Popište, jak jsou řazeny jednotlivé převodové stupně. Jaké jsou dílčí a jaké celkové převodové poměry při zařazení jednotlivých převodových stupňů, jaké budou otáčky a kroutící momenty na výstupním hřídeli při celkové účinnosti 0,97. Vypočítejte roztečné průměry všech ozubených kol.( kola mohou mít přímé nebo šikmé ozubení) Vypočítejte všechny rozměry kol na předlohové hřídeli a uspořádejte je do tabulky: název veličiny– jednotka – výpočtový vztah – hodnota. Proveďte návrh předlohové hřídele a) Výpočet otáček, kroutícího momentu a sil na kolech předlohové hřídele při zařazení určitého převodového stupně. b) Průběh a velikost posouvajících sil a ohybových momentů. c) Výpočet průměrů hřídele v kritických místech – ocel volte d) Zhotovte 3D podsestavu hřídele s ložisky a všemi koly pomocí CAD programu. e) Vytvořte výkres podsestavy předlohové hřídele, včetně všech kol a uložení hřídele ve skříni. Druh ložisek zvolte a zkontrolujte životnost. Zkontrolujte navržené uložení kol na hřídeli. Vypracujte kusovník. Vytvořte výrobní výkresy předlohové hřídele a jednoho ozubeného kola. Vypracujte technologické postupy pro obrábění a tepelné zpracování hřídele a ozubeného kola.
3
LAMELOVÁ SPOJKA Proveďte konstrukční návrh a vypracujte výrobní dokumentaci pojistné, prokluzovací lamelové spojky. Spojka má prokluzovat při Mk =…..Nm. Přítlačná síla je vyvozena pružinami. Je nutno dodržet zadané parametry DS = …………………..…střední průměr třecích ploch B = …….…………....…šířka třecích ploch f = 0,08 ….……………. součinitel tření mezi lamelami pD = 25 MPa ………….…dovolený tlak na výstupky lamel pD = 0,4 MPa ……..….…..dovolený tlak mezi třecími plochami lamel k = 1,5 ……………….….bezpečnost proti prokluzu i = …..……….………..počet párů třecích ploch - volte Nakreslete a popište schéma lamelové spojky. Navrhněte průměry hřídelů – děr. Navrhněte a zkontrolujte uložení částí spojky na hřídelích. Proveďte výpočet potřebné přítlačné síly. Navrhněte rozměry lamel a zkontrolujte tlak na výstupky a tlak mezi lamelami. Zhotovte 3D model spojky pomocí CAD programu. Vytvořte výkres sestavy. Vypracujte kusovník. Vytvořte výrobní výkresy zadaných součástí.
4
ZUBOVÉ ČERPADLO Proveďte konstrukční návrh zubového čerpadla a vypracujte výrobní dokumentaci pro výrobu hnaného ozubeného kola. Čerpadlo má plnit funkci hydrogenerátoru v hydraulickém obvodu. Je dáno požadované průtočné množství QV =.….. m3s-1 ,při otáčkách……..min-1. Modul ozubení volte m =.… mm, počet zubů z = …... Mezi veličinami platí vztah : QV = 2.m.b.v.ηV v – obvodová rychlost na roztečné kružnici b – šířka ozubení ηV – účinnost 0,8 Vypočítejte šířku ozubených kol b. Zhotovte 3D model čerpadla pomocí CAD programu. Zhotovte výkres sestavy. Vypracujte kusovník. Vytvořte výrobní výkres hnaného ozubeného kola. Vypočítejte a vypracujte tabulku všech rozměrů ozubení ozubeného kola. Vypočítejte velikost polotovaru pro výrobu kola a zvolte jej dle ČSN . Vypracujte výrobní postup pro výrobu kola. .
5
ODSTŘEDIVÉ ČERPADLO SE SPOJKOU Navrhněte vhodné parametry čerpadla a jeho spojení s elektromotorem pružnou čepovou spojkou. Odstředivým čerpadlem je nutno čerpat … l vody za sekundu z hloubky … m do výšky … m. Délka sacího potrubí je ….. m s jedním kolenem a sacím košem. Sací rychlost má být asi ….. m/s. Délka výtlačného potrubí je …. m s dvěma koleny a jedním uzavíracím ventilem. Výtlačná rychlost má být asi ….. m/s. Čerpadlo je poháněno elektromotorem n = ……. 1/min. Spojení čerpadla s motorem je provedeno pružnou čepovou spojkou. Nakreslete situační nákres k úloze a schéma spojky s popisem. Vypočtěte světlosti potrubí, zvolte dle ČSN, přepočete rychlosti proudění. Vypočtěte ztrátové výšky, ztrátové energie a ztrátový výkon v sacím a výtlačném potrubí. Vypočtěte celkovou potřebnou dopravní výšku a měrnou energii čerpadla. Vypočtěte podtlak na vstupu a přetlak na výstupu čerpadla. Vypočtěte potřebný výkon elektromotoru, je-li účinnost čerpadla = …. Vypočtěte minimální dovolené rozměry hřídele a per pro spojku spojující motor s čerpadlem. Navrhněte kotouče spojky a vypočítejte čepy spojky- ohyb, otlačení. Zhotovte 3D model spojky pomocí CAD programu. Zhotovte výkres sestavy. Vypracujte kusovník. Vytvořte výrobní výkresy zadaných součástí. Vypracujte technologický postup na zadanou součást.
6
